近日,在我院食品安全与质量控制科研团队杨振泉教授指导下,本科生王玥、研究生郭歌和高亚军博士等人围绕乳及乳制品中鼠李糖乳杆菌的快速检测构建不同电化学生物传感器,在国际领域期刊《Talanta》(中科院一区,IF=6.5) 和《Food Chemistry》(中科院一区,IF=9.6)发表研究型论文。
随着消费者对高品质乳及乳制品的需求不断扩大,益生菌快检市场潜力巨大。鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)是一种重要的益生菌,具有保持肠道微生态平衡,抑制有害细菌生长,消除过敏等生理功能,是目前被应用最为广泛的乳酸菌之一。目前含有鼠李糖乳杆菌的制品种类繁多,但由于设备条件和技术水平千差万别,导致产品质量参差不齐,部分产品存在活菌数不达标、种属标识不符等质量问题。现行标准GB 7101−2022要求添加乳酸菌的活菌(未杀菌)型饮料产品乳酸菌数应大于等于106 CFU mL-1,并在产品标签上标示乳酸菌含量。因此建立快速、灵敏、精确的鼠李糖乳杆菌定量检测方法对筛选理想菌株、评价益生菌产品质量均具有重要意义。
目前,常见的食源性微生物检测方法,主要包括传统的平板培养法、酶联免疫分析和分子生物学的方法,这些方法或存在检测周期长、样品前处理复杂;或成本相对高、有假阳/阴性可能;或不满足实时、快速检测的需要等问题。电化学生物传感器因其具有灵敏度高、成本低、分析速度快、易于小型化等优点在食源性细菌检测方面具有显著优势而备受关注。由此,科研团队一方面结合课题组队前期制备的鼠李糖乳杆菌特异性抗体、纳米酶电催化技术构建了新型的无标记电化学免疫分析方法(图1),该方法能够灵敏、准确地实现乳及乳制品中的鼠李糖乳杆菌定量检测(Talanta,2023, 264, 124746);另一方面研究发现聚吡咯具有优良的生物相容性,杆状细菌能够垂直插入聚吡咯薄膜中,起到良好的包埋作用,聚吡咯印迹膜尚未应用于乳酸菌的定量分析。通过电聚合方法形成特定空穴和空间结构的聚吡咯印迹膜能够与模板细菌互补,从而构建出一种新型的基于聚吡咯印迹膜的细菌电化学传感器(图2),该方法不需要其它生物识别元件同时能够实现对鼠李糖乳杆菌活菌的鉴别(Food Chemistry,2023, 410, 135380)。以上两种电化学检测方法将为包括鼠李糖乳杆菌在内的多种益生菌快速、准确检测提供有益的参考。

